通用技术1-5

通用技术必修一 知识汇总

一、选择题

1、陈程同学自己制作了一个小扳凳,为了检验小扳凳的稳固性,他在小扳凳上逐渐增加重物,直致把小扳凳压跨。这种试验属于:( c )

A 、模拟试验、 B、性能试验、 C、强化试验、 D、优化试验

2、小明的铝合金书架断裂了,他最好采用那种连接方式进行修补:( d)

A 、焊接 B、榫接 C、胶接 D、铆接

3、汽车的传动轴主要的受到的作用力是:(d )

A 、 拉力、B 、压力、C 、弯曲力、D 、扭转力。

4、系统分析的目的是:(c )

A 、为了减少实验的失败 B、为了减少系统内子系统的要素

C 、为了减少设计决策的风险 D、为了减少设计过程的不确定因素。

5、电冰箱工作时温度设定在一定的范围值,当箱内温度变化超过设定的范围值时,热敏电阻的阻值也相应地变化,通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大,带动继电器,控制压缩的启动,实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是:( c)

A 、输入量、 B、输出量 C、控制量 D、其他量

6、 在人类社会的发展过程中,为了满足人们在“衣”、“食”、“住”、“行”、“交往”等方面的需求,相应产生了许多种技术。以下技术中,属于满足人们在“食”这一方面技术的是 【 b 】

A 、印染技术 B、烹饪技术 C、文字技术 D、园林技术

7、 海口万绿园是海口市政府利用填海造绿地的方式,将一片泥泞的海滩建造成一个园林式的供海口市民工作之余游玩休息的好去处。这一庞大工程体现了技术对下边哪方面有影响作用

【 d 】

A 、对人 B、对社会 C、对自然 D、以上都有

8、 自从人类发明了电扇以后,电扇便在许多领域之中开始了它为人类服务的历程。下面不属于电扇的功能作用一项的是 【 a 】

A 、发电作用 B、消暑作用 C、通风作用 D、散热作用

9、 某市铸管厂承接了一项供水水管的生产任务,为了保证产品的质量,维护本厂信誉,提高产品知名度,对所生产的水管进行质量检测,利用注水加压的方法检测水管的强度,这种试验方法属于以下试验中的哪一种【 a 】

A 、性能实验 B、预测试验 C、优化实验 D、信息实验

10、 技术常常可以解决人类所遇到的问题,给人类提供了很大的帮助,而有的时候技术又会给人类带来一定的危害。下边所列出来得技术对人类的危害现象中,不是危害地球自然环境的是

【 d 】

A 、水土流失 B、噪声污染 C、酸雨现象 D、胎儿鉴定

二、填空题

11、钢结构构件的横截面通常有:____、_____、_____、_____、_____、_____ 。

12、技术产生和发展的最终目的是为了______________________________。

13、技术的产生对人类的发展起着重要的作用,它对人所起的作用有__________ 、_________、__________。

14、技术试验的实施步骤有___________ 、_____________ 、_____________、 ___________、______________ 。

15、请将下列有关技术的性质与其相关内容用划线正确连接起来。(在横线上写上前面的数字)

1、技术的目的性 ____·技术有时候也会给人们带来危害。

2、技术的创新性 ____·既要肯定技术的价值,又要保持创造发明的积极性。

3、技术的综合性 ____·技术可以满足人们的需求。

4、技术的两面性 ____·在原来的基础上对技术进行改进,或重新产生一种新的技术。

5、技术的专利性 ____·每一种技术都是在多种科学知识的共同作用下产生的。

三、简答题

16、现代技术发展日新月异,技术产品的更新换代越来越快。以彩色电视机显像管为例,在短短的十几年内,彩色电视显像管已经经历了几代的改革更新。请就你所了解的情况,试举出三种不同的彩色电视机显像管的外观结构特点。

17、请大家根据下边这段话的内容,从中找出所存在的人机关系。(至少四种)

上课铃响了,老师面带着微笑走进教室,她走上讲台台阶,从讲台上拿起一支彩色粉笔,在黑板上用秀丽的字体写下一行大大的粉笔字“祝同学们新年快乐,学习进步。”

18、随着人类社会的不断发展,生活垃圾的处理问题越来越引起世界各国的高度重视。为了更好地回收垃圾废物,同时又能保护环境卫生,各国都采取一系列的回收措施,垃圾箱的使用便是其中的一种。假设让你设计一种在城市街道使用的环保垃圾回收箱,你会怎样设计?请说说你所设计的环保垃圾箱的构造特点和相应的功能作用。(允许利用画草图的方式加以说明)

19、技术具有两面性。所以我们在使用技术有利的一面解决一些问题的同时,还应该注意避免技术不利的一面给我们带来的危害,这是每一个地球人都应该正确对待得问题。请你按照自己对技术的了解,举出两个例子来说明技术的两面性,并就所举的例子,简单阐述应如何合理地应用技术的一些措施。

11、工字型、十字型、长方型、L 型、圆型、U 字型。

12、保护人、解放人和发展人

13、 保护人 解放人 发展人

14、优选试验法 模拟试验法 虚拟试验法 强化试验法 移植试验法

15、4、5、1、2、3

第一章 走进技术世界

一、技术的价值:

1、技术与人的关系

技术是人类满足自身的需求、愿望,更好的适应大自然,而采取的方法和手段。

⑴、人类需要着衣遮身避寒---------纺织、印染、缝制技术。

⑵、人类学要进食补充能量---------食品烹饪加工、农作物栽培、家禽饲养技术。 ⑶、人类需要住所以避风挡雨------建筑技术。

⑷、人类需要抵御野兽攻击和伤害-----武器制造技术。

⑸、人类需要出行--------车、船制造技术。

⑹、人类需要交往、保持联系------通讯技术。

技术的产生和发展,能更好地满足人们的需求,使人们的生活更加精彩。

技术的作用:

保护人:提供抵抗不良环境,防止被侵害的手段和工具。

解放人:解放或延长身体器官,拓展活动空间,提高劳动效率,增强各方面的能力。

发展人:技术促进人的精神和智力的发展,使得人的创新精神和批判能力得以提高,思维方式发生转变,自我价值得以体现。

2、技术与社会的关系

技术促进社会的发展。技术丰富社会文化内容。技术改变社会生活方式。是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。具体为:

⑴、技术是社会财富积累的一种形式,对社会生产具有直接的经济意义。如福特T 型车的生产流水线。

⑵、随着技术的发展,劳动力结构也发了较大的变化,第一第二产业从业者数量减少,第三产业从业者数量大幅度增加。如因为农业技术的发展与劳作方式的变革使农业从业人口减少。 ⑶、技术不仅为生产提供了先进的手段和工具,提高了生产效率和经济效益,而且丰富了人们的社会生活,使人们衣、食、住、行、交往、娱乐、教育等方面都发生了改变。

⑷、技术进步不仅带动社会生产的发展和社会活动的变化,而且渗透到军事、政治、文化各领域。

3、技术与自然的关系

⑴、利用技术,人类可以改造和利用自然。如:都江堰、荷兰的风车。

⑵、人类利用技术和改造自然要有合理的尺度,要注意对自然的保护,不能忽视对自然的保护,不能忽视一些技术或产品对环境可能造成的负面影响。

⑶、技术的发展给自然环境带来了问题,但也给解决这些问题提供了可能。

“绿色”技术:主要包括绿色产品的生产技术以及清洁工艺等。

二、技术的性质

1、技术的目的性

技术总是从一定的目的出发,针对、具体的问题,形成解决方案,从而满足人们的某方面的需求。如:助听器的发明。

2、技术的创新性

创新是技术发展的核心。技术的发展需要创新。技术创新常常表现为技术革新和技术发明。

3、技术的综合性

⑴、技术活动往往需要综合运用多种知识。

技术具有跨学科的性质,综合性是技术的内在特性。

⑵、技术与科学的区别与联系

科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发现规律,并予以验证和公式化的知识体系。科学侧重认识自然,力求有所发展(科学是回答“为什么”);科学通过实验验证假设,形成结论。

技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造。技术侧重改造和利用自然(技术是解决“怎么办”),科学促进了技术的发展,技术推动了科学的进步。技术通过试验,验证方案的可行性与合理性,并实现优化。

例如:科学活动有牛顿发现万有引力定律、爱因斯坦提出相对论、伽利略提出自由落体定律;技术活动有瓦特发明蒸汽机、贝尔发明电话、莫尔斯发明电报。

科学研究为技术发展拓展空间,成为技术发展的重要基础,技术发展也促进科学的应用与延伸,科学促进技术发展,技术推动科学进步。

⑶、技术与其他科学都有联系,如技术与艺术,技术与工艺学,技术与材料学等。

4、技术的两面性

任何事物客观上都有两面性,技术也不例外。它既可以给人们带来福音,也可能给人们带来危害。例如:电池可以带来光明和动力,也可以带来严重的环境污染。

试讲述一下下列技术的正反两方面的影响:

网络技术 (方便人们交流沟通,但也有人利用网络犯罪)、

B超技术 (可以用于医疗,但也有人进行胎儿鉴别)、

克隆技术 (克隆人体器官用于医疗,但也会挑战人类伦理道德)、

核技术 (发电,但也会用于战争)、

空间技术 (科学实验,卫星通讯。产生太空垃圾)。

转基因技术(可制造符合人类要求的动植物,但其负作用还未知)

5、技术的专利性

在技术实现其价值的过程中,技术发明者对此项有一定权力,这种权利受法律保护。

知识产权:是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营活动的标记、信誉而依法享有的权利。狭义的知识产权包括著作权、专利权、商标权三部分。

专利权是指依法批准的发明人或其权利受让人对其发明成果在一定年限内享有的独占权或专用权。专利权是一种专有权,一旦超过法律规定的保护期限,就不再受法律保护。

专利的特性:独占性、时间性、地域性

专利申请步骤:

写好专利文件递交专利文件并交纳申请费专利局审查文件批准专利领取专利证书并缴纳年费及证书费。

三、技术的未来

对“技术的未来”的思考和憧憬,既不需要技术迷惘中的旷世悲怆,也不需要技术崇拜中肓目乐观。理性地看待技术,以负责、更有远见、有具道德的方式使用技术。

第二章 技术世界中的设计

一、技术与设计的关系

1、技术的发展离不开设计

设计的定义:设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。如:书写工具的发展、电动剃须刀的发展。

(1)、设计是技术成果转化的桥梁和纽带。案例:白色污染和可降解餐具

(2)、设计促进技术的革新。案例:移动通信系统的发展历程

2、技术的更新对设计产生重要影响

(1)、技术是设计的平台,没有技术作基础,设计将难以表现和实现。如:达·芬奇的研究和发明

(2)、技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间,使设计的主题更加丰富,设计的表达方式更加多样,设计的效率更高。同时,技术更新也为产品的更新换代创造了更加便利的条件。如:灯具的发展

(3)、技术进步还促进人们设计思维和手段的发展。发展的技术不断丰富着人们的设计思维,它促使人们不断考虑如何应用新技术、新材料、新工艺来改进现有的产品,如何有机地结合各种技术来开发新产品等问题。发展的技术不断丰富着人们的设计手段和方法。如:奥运场馆“鸟巢”中使用的新技术、新材料、新工艺。

3、设计的丰富内涵

技术世界的设计,其核心是技术设计。设计主要分为:技术设计与艺术设计。

二、设计中的人机关系

1、什么是人机关系

在现实生活中,我们每时每刻都会与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时,物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的关系就称为人机关系。

2、人机关系要实现的目标

(1)、高效 如:“科学管理之父”美国人泰勒“铁锹作业试验”。

(2)、健康 案例:高跟靴、烟

(3)、舒适 案例:培土小工具

(4)、安全 如:安全帽、安全带、安全气囊等

3、如何实现合理的人机关系

(1)、考虑到普通人群和特殊人群 如:要考虑到残疾人的需求。

(2)、考虑静态的人与动态的人的关系

(3)、满足人的心理需求和生理需求 案例:茶座、咖啡屋的设计应以暖色调为主,将空间处理得小一些,以营造温馨、宁静的效果;而办公空间一般应以冷色调为主,空间处理要简洁明快,以求产生严谨、高效的工作氛围。这样的设计都是为了满足人的心理需求。

(4)、信息的交互 案例:汽车的颜色

三、技术试验及其方法

1、什么是技术试验

(1)定义;我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。如:技术试验卫星

(2)作用:技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段,对技术应用的实现起到了有力的保障作用。如:阿什塔比拉河桥的垮塌、青梅素皮试试验

(3)分类:对技术实验,我们可以根据应用的范围不同进行分类,如农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等;还可以根据目的的不同进行分类,如性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。

2、技术试验方法

(1)优选试验法:如不同品种水稻的对比试验等。

(2)模拟试验法:大坝水利试验等。

(3)虚拟试验法:如:计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。

(4)强化试验法:

(5)移植试验法:如:小白鼠等。

3、技术试验的实施与报告的写作

技术试验的实施包括:制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论

科学的精神、严谨的态度、顽强的毅力等良好品质对于技术试验的实施具有重要作用,是书写试验报告者必须具备的基本品质。

技术试验试验报告的写作顺序:试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结

4、技术试验在设计中的作用

通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。

第三章 设计过程、原则及评价

一、设计的一般过程

发现和明确问题

制定设计方案

在这个过程中,要大胆突破传统观念的束缚,始终明确。

(1)运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。

(2)任何设计方案都有改进的可能性,好方案决不会仅有一个。

收集信息:可以通过用户调查,专家咨询,查阅图书资料,收听收看广播电视,浏览互联网等渠道收集有关的信息。

设计分析:面对收集到的各种信息,要根据设计要求,找出设计需要解决的主要问题,并分析其可能的解决办法。面对设计要求和约束条件之间的相互矛盾,为了找到最好的解决办法,应该提出尽可能多的设想,以便于权衡利弊,作出选择。

方案构思:方案构思是设计过程中最富有挑战性的环节,它要求我们根据设计要求,大胆构思,努力挖掘自己的创造潜力,提出解决问题的多个设想。

方案呈现:构思过程中产生的设计想法常常是模糊的,为了使其具体化,我们通常会用草图把它们转化为视觉形象。同时,这些想法又是零散的,从中我们并不能看到一个完整的设计方案,所以我们还要对这些想法进行综合。

方案筛选:当多个设计方案产生以后,我们就要依据一定的原则,对这些方案进行筛选。 制作模型或原型

完成方案筛选后,我们就要开始制作模型或者原形了。一般地,模型制作包括两个阶段,既绘制图样和制作模型或原型。

测试、评估及优化

要明确设计方案是否可行,我们还必须进行各种测试、评估,以优化设计方案、完善产品原型。 测试:在模型或原型制作完成后,一般需要对其进行测试。测试的目的是检验产品在操作、使用过程中,在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。

评估:在测试的基础上,我们还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。这种评估,在设计过程中需要反复进行。

优化:为了优化设计方案,我们既要分析测试和评估的具体记录,也要重视对公众意见的调查,以明确改进的方向。一般说来,我们可以对三种典型人群,即专家、潜在客户和用户进行调查,征集优化的具体意见。

产品的使用和维护

掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤为重要。为此,我们通常要设计一份产品设计说明书。

二、设计的一般原则

创新原则

设计过程中,一般可以从原理、结构、技术、材料、工艺等方面进行考虑改进和突破,以实现创新的目标。

实用原则

设计中的实用性是指设计的产品为了实现其目的而具有的基本功能。物理功能(性能、构造、效率精度和可靠性)、生理功能(方便性、安全性、宜人性)、心理功能(造型、色彩、机理和装饰)、社会功能(个人价值、兴趣、爱好和社会地位)。

产品的实用性是从设计的目的出发的,它随时代的改变而改变,随人群的改变而改变,具有鲜明的个性特征。

经济原则

功能成本比=功能/成本。提高功能成本比的方法:在功能不变的前提下降低成本;在价格不变的前提下,增加功能;在增加功能的同时降低成本。

美观原则

产品设计中的美观原则是多元的,受到消费者、功能、技术、文化传统等多方面的影响。 道德原则

技术规范原则

产品的设计必须符合一定的技术规范。技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的综合。

可持续发展原则

技术设计的可持续发展原则是指产品的设计既满足当代发展的需求,又要考虑未来发展的需要,不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。

可持续发展原则是随着人类社会的发展和人类认识的深入而不断发展变化的。

总之,产品的设计要考虑到人类长远的发展,资源与能源的合理利用、生态的平衡等可持续发展的因素。

设计是一项综合活动,其一般原则对设计的成功具有重要影响。但是在实际运用中,各种原则并不是各自独立的,它们之间有着相互联系、相互制约、相互影响的关系。最基本的原则是使用原则,创新是核心。

三、设计的评价

设计的评价是指依据一定的原则,采取一定方法和手段,对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。

评价涉及到评价对象和评价者。从评价对象来看,设计的评价可以分为两类:一是对设计过程的评价,二是对设计成果的评价。从评价者来看,也有两类:一是设计者自我评价,二是他人的评价。

进行评价必须制定相应的标准。评价标准的制定应当客观、明确,体现科学性和可操作性。 对设计过程的评价

加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。 对最终产品的评价

最终产品是设计过程的结晶,是设计质量、设计水平的集中体现。对最终产品的评价,有两个基本的依据:一是参照设计的一般原则进行评价,二是依据事先制定的设计要求进行评价。在实际评价中,这两个方面也可以结合起来。

设计的评价和设计的交流

设计的交流贯穿于设计的全过程,是设计评价的基础。

设计的交流可以通过多种方式进行。其方式有口头语言、文本、技术图样、图表、模型、计算机演示、网页等。

第四章 发现与明确问题

一、发现问题

问题的来源

问题是如何产生的?

第一种:人类生存活动中必然会遇到的问题。

第二种:由别人给出问题,设计者必须针对问题寻求解决方案。

第三种:基于一定的目的由设计者自己主动发现问题,并试图解决它。

发现问题的途径和方法

观察日常生活

收集和分析信息

技术研究与技术试验

二、明确问题

明确问题的内容和价值

问题是否明确

明确问题需从问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确等方面进行考虑。

问题的价值

明确了问题的内容以后,还需要确定问题是否有价值。

(1)所提出的问题是否尊循了基本的科学原理。

(2)迄今为止,能否确认该问题尚未得到充分解决。

(3)在调查的范围内,该问题是否有普遍意义,在更广的范围内,该问题是否有意义?

(4)在多个问题同时发生时,该问题是否是主要问题?

(5)现有的技术条件能否解决这个问题?技术发展以后呢?

(6)解决该问题所需要的投入是多少?投入与产出的比是否理想?

明确解决问受到的限制及具体的设计任务

在明确问题的内容与价值后,还应该明确解决这一问题所受到的主观条件的限制,明确设计所应受到的限制和所应达到的标准,进而提出设计任务。

无论是一个问题的解决,还是一项设计的进行,它的限制主要是由两方面决定,一是设计对象的特点和问题解决的标准,二是设计者的技术能力和条件。

为了统筹安排设计进度,合理利用设计资源,并根据时间要求以及设计各个阶段的工作量和设计的难易程度,科学、合理地分配时间,在完成设计计划的基础上,还需要制定一份时间进度计划表。设计各阶段工作的展开有的可以同时进行,有的需要依次推进。

根据需要,时间进度计划表还可以用设计计划书的形式来表达。

第五章 方案的构思方法

一、方案的构思方法

设计分析

设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。详见书本P95台灯分析的例子。 方案的构思方法

方案的构思过程中,考虑到的许多问题是模糊的、零散的、不系统的,而且也是不具体的,怎样把这些模糊的、零散的、不系统的设计想法变成我们能看到的、比较完整的具体方案呢?这就需要一定的方法

(1)草图法

(2)模仿法

(3)联想法

(4)奇特性构思法

方案的比较和权衡 考虑的方面:实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本。


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